反复熔铸金铂烤瓷合金耐腐蚀性能的变化

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文题释义：

表面粗糙度：体现金属表面微观的几何形状误差，在发生一定晶间腐蚀的情况下，在一定程度上反映合金的抗腐蚀能力。表面粗糙度对口腔内微生物的黏附与定殖有显著影响，表面粗糙度对菌斑聚集黏附影响的临界值为0.2 μm，即当材料粗糙度Ra大于此值时，合金表面粗糙度增加，细菌黏附明显增加，当材料粗糙度Ra<0.2 μm 时，随着Ra值的减小，细菌黏附数量减少不明显。

表面自由能：指物质表面所具有的内能，不论液体还是固体，从无表面生成一个表面，必然依靠环境对其做功，该功即转变为表面自由能。表面自由能本质上源自于分子间的相互作用，分子间作用力可分为色散力和极性力，因此表面自由能包括色散分量γD和极性分量γP，即γD+γP=γS。

0 引言 Introduction

虽然3D打印技术和计算机辅助设计与制造等技术制作的牙科合金已被广泛应用于口腔临床，但关于其在贵金属和高贵金属中的应用却较少见报道，目前依旧采用传统失蜡铸造法制作贵金属和高贵金属基底金瓷修复体。按照传统失蜡铸造法的铸造工艺要求，在铸造过程中不可避免的地会产生大量铸道、底座等合金废料，可对其回收利用以节约资源。虽然已有不少学者对烤瓷合金的反复熔铸进行了相关研究，但目前尚缺乏统一标准[1]。课题组前期研究发现，金铂烤瓷合金经过反复熔铸后化学成分[2]、力学性能等均未发生改变[3]，为了进一步探讨金铂烤瓷合金反复熔铸后能否应用于临床，有必要研究反复熔铸对金铂烤瓷合金耐腐蚀性能的影响。

1 材料和方法 Materials and methods

1.1 设计 医学材料学体外观察实验。

1.2 时间及地点 实验于2010年8至12月在福建医科大学附属口腔医院技工室、福建医科大学口腔生物力学及美学研究中心完成。

1.3 材料 金铂烤瓷合金(AlfaCeramic 90，Alldental，瑞典，其组成为：含Au质量分数为89.5%，含Pt质量分数为5.8%，含Pd质量分数为1.6%，含Ag质量分数为1.2%)；真空铸造机( Argoncaster-AE，Shofu，日本)；牙科金属磷酸盐包埋材料(Vesto-Fix，DFS-DIAMON公司，德国)；表面粗糙度形状测量仪(TR300，时代集团公司，中国)；电感耦合等离子原子发射光谱仪(ICP-AES，ULTIMA2，Jobin-Yvon，法国)；视频光学接触角测量仪(OCA20，北京东方德菲仪器有限公司，德国)；场发射扫描电子显微镜(Nova NanoSEM 230，FEI，美国)。

1.4 实验方法

1.4.1 试件制备 采用滴蜡法用不锈钢模具制作30个尺寸为15 mm×10 mm×1.5 mm的蜡型[4]，进行常规包埋，按金属烤瓷修复体的制作要求进行第1次熔铸，原料为金铂烤瓷合金(原代合金)，熔铸环境为真空加氩气，以此获得Ⅰ代试件及Ⅰ代合金(底座、铸道等废旧合金)，根据课题组的前期研究方法[5]，将Ⅰ代合金进行重铸前处理，以此获得Ⅱ代试件和Ⅱ代合金，依此类推，获得Ⅲ代合金与Ⅲ代试件，流程见图1所示。共得Ⅰ-Ⅲ代金铂烤瓷合金，每代合金10个，共30个试件。

将所得试件用240-1 200 #碳化硅砂纸依次逐号抛光，并将试件于体积分数95%乙醇溶液中超声荡洗2 min，随后将试件用超纯水漂洗并使用无水无油压缩空气吹干试件，测量试件的表面积并精确至0.01 cm2，置于试管中备用。

1.4.2 浸泡试件 将所有合金试件分装于试管中，每管1片试件，加入参照ISO：2011标准配制的pH为2.35的浸泡液[4](称取10 g 90%C3H6O3和5.85 g NaCl溶于300 mL超纯水，稀释至1 000 mL，测得溶液 pH值为2.35)。按照试件表面积与浸泡液体积比为1 cm2∶1 mL，精确到0.01 mL，将所有试件均能完全浸没在浸泡液中，试管密封后保存于(37±1) ℃恒温箱中，7 d±1 h后取出试样，蒸馏水冲洗干燥。

1.5 主要观察指标

1.5.1 浸泡前检测 ①试件于电子分析天平称质量；②扫描电镜观察试件表面形貌；③采用表面粗糙度测量仪测定试件表面粗糙度(轮廓算术平均偏差)，随机测量3点，取均值；④采用视频光学接触角测量仪测量试件表面自由能，测量环境于相对湿度40%，温度25 ℃条件下，并以蒸馏水、二碘甲烷作为测试液，液滴量为2 μL，随机测量3点并取均值。

1.5.2 浸泡后检测 采用ICP-AES检测Ⅰ-Ⅲ代金铂烤瓷合金浸泡液中金属离子的析出量，其余检测同浸泡前。

1.6 统计学分析 采用SPSS 17.0软件进行One-way ANOVA及Dunnett-t 检验(P=0.05)。

2 结果 Results

2.1 各代合金浸泡后的离子析出量 表1为Ⅰ-Ⅲ代金铂烤瓷合金在浸泡液中浸泡7 d后的离子析出结果。可发现，各代金铂合金浸泡后，都仅检测到铟(In)、锡(Sn)、铁(Fe)3种元素，其中铟(In)元素析出量较多，但各代之间各类金属离子的析出量及其析出总量比较差异均无显著性意义(P >0.05)。

文章来源：《腐蚀科学与防护技术》 网址: http://www.fskxyfhjszz.cn/qikandaodu/2021/0420/656.html